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伊蚊5-HT受体家族生物信息学分析和时空表达谱的构建

2021-10-14李妙珍李奕勋廖承红

热带生物学报 2021年3期

李妙珍,李奕勋,陈 静,张 磊,廖承红,韩 谦

(海南大学 生命科学与药学院/热带动物医学与病媒生物学实验室,海口 570028)

5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)又称血清素,是广泛分布于脊椎动物和无脊椎动物的中枢神经系统和外周神经组织中的一种重要的神经递质[1]。5-HT通过与5-HT受体(5-hydroxytryptamine receptor,5-HTR)结合调控许多重要的生理和行为过程,如运动[2]、繁殖[3]、性活动、进食[4]、情绪和感情[5]、睡眠[6]、食欲等[7]。5-HT受体分型复杂,至少有7大类14种亚型在人类基因组中被发现,除5-HT3受体是配体门控离子通道外,其余5-HT受体都是G蛋白偶联受体。根据保守的氨基酸序列和第二信使激活系统,昆虫的5-HT受体可分为5-HTR1、5-HTR2和5-HTR73种[1]。

5-HT和5-HTR在昆虫的免疫系统中发挥关键的调节作用,研究发现菜青虫中的(Pieris rapae)5-HTR1B和5-HTR2B能介导5-HT引起的血细胞吞噬作用[8],该研究在分子水平上证实了昆虫也与哺乳动物一样,可以通过5-HT来调节神经系统与免疫系统的相互作用,为利用5-HT类药物特异性干扰昆虫免疫系统,增强生物杀虫剂效力提供了可能性。研究还发现通过激活神经元释放出的大量的5-HT,会抑制黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的进食和交配行为[4]。同样,在蜜蜂(Apis mellifera)大脑中注射5-HT,其进食行为受到抑制,但是在肠道中注射5-HT则会刺激肠道肌肉的收缩[9]。在埃及伊蚊(Aedes aegypti)中,使用CRISPR-Cas9技术敲除5-HTR2B会导致埃及伊蚊的生长抑制,并且减少成蚊的脂质积累[10]。目前,研究人员还对5-HTR1A的激动剂衍生物进行设计、合成和生测,发现其能够影响昆虫的生长和幼虫的活性[11],此结果更加表明了5-HT受体可作为有害昆虫的药物靶标。……

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